ES2212016T3 - Aparato de aire acondicionado utilizable con una amplia gama de fuentes de tension. - Google Patents
Aparato de aire acondicionado utilizable con una amplia gama de fuentes de tension.Info
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Abstract
EN UN ACONDICIONADOR DE AIRE QUE TIENE UN COMPRESOR DE POTENCIA VARIABLE, SE SUMINISTRA UN INVERSOR PARA VARIAR LA FRECUENCIA DE EXCITACION DEL COMPRESOR A TRAVES DE UN CONTROL V/F, UN CONTROLADOR PARA SUMINISTRAR UNA INSTRUCCION DE CONTROL DE FRECUENCIA VARIABLE DE ACUERDO CON LA CARGA DEL ACONDICIONADOR DE AIRE PARA EL INVERSOR, Y UN DETECTOR DE TENSION DE ENTRADA PARA DETECTAR UNA ENTRADA DE TENSION DE ALIMENTACION PARA EL INVERSOR, EL CONTROLADOR INCLUYE MEDIOS DE REFERENCIA PARA ALMACENAR DE ANTEMANO DATOS DE VALORES DE V/F QUE SE CORRESPONDEN CON SECCIONES DE TENSION PLURALES PARA LAS CUALES UNA BANDA PREDETERMINADA DE LA TENSION DE ENTRADA PARA EL INVERSOR SE DIVIDE EN UN INTERVALO DE TENSION PREDETERMINADO, Y SELECCIONAN LOS DATOS QUE REPRESENTAN LA RELACION (V/F) DE LA TENSION DE SALIDA V QUE SE CORRESPONDE CON LA TENSION DE ENTRADA DETECTADA Y LA FRECUENCIA DE EXCITACION (F) DE LOS MEDIOS DE REFERENCIA PARA EMITIR LA INSTRUCCION DE CONTROL DE FRECUENCIA VARIABLE PARA EL INVERSOR DE MANERA QUE EL FUNCIONAMIENTO DEL ACONDICIONADOR DE AIRE SE LLEVE A CABO DE ACUERDO CON LA CARGA DEL ACONDICIONADOR DE AIRE.
Description
Aparato de aire acondicionado utilizable con una
amplia gama de fuentes de tensión.
Esta invención se refiere a un aparato de aire
acondicionado que tiene un compresor del tipo de potencia variable
cuya potencia se puede variar usando un inversor, y de manera
particular a un aparato de aire acondicionado que usa una técnica de
ajuste mejorada para ajustar la salida de un circuito de detección
de tensión de fuente.
Recientemente, un aparato de aire acondicionado
inversor (en lo que sigue en este documento se hará referencia al
mismo como "acondicionador de aire inversor") se ha extendido
ampliamente como un aparato de aire acondicionado que es capaz de
ajustar la temperatura de una sala o similar con un nivel preciso.
El acondicionador de aire inversor está diseñado de forma que la
frecuencia de giro de un motor de un compresor se varía de acuerdo
con una carga de acondicionamiento de aire que es detectada en base
a la temperatura detectada por medio de un sensor de temperatura,
variando por tanto una potencia de compresión del compresor. Por
medio de esta operación de acondicionamiento de aire, se puede
mantener un espacio tal como una sala o similar en el estado óptimo
de acondicionamiento de aire.
En general, un acondicionador de aire inversor de
tipo paquete adopta una operación de control de bucle abierto usando
un control V/f en el que el motor está controlado en base a la
relación (V/f) de una tensión de salida del inversor (una tensión de
entrada del motor) y una frecuencia de excitación f del motor,
(véase por ejemplo, el documento
GB-A-2228637).
En el acondicionador de aire inversor de tipo
control V/f como se ha descrito anteriormente, cuando se varía la
tensión de entrada del inversor (se fluctúa), la tensión de salida
del inversor también se ve variada sustancialmente en el mismo nivel
que la variación de la tensión de entrada a la misma frecuencia de
excitación. En consideración de la variación de la tensión de
entrada al inversor, se fija un intervalo permisible de tensiones
\DeltaV con una tensión central C en el centro del intervalo de
tensiones para la tensión de salida con el fin de evitar problemas
debidos a la variación de la tensión de entrada en cualquiera de sus
formas.
Sin embargo, cuando la tensión de entrada está
más allá de un valor límite superior de variación UL o un valor
límite inferior de variación LL, ocurren los siguientes
problemas.
Esto es, cuando la tensión de entrada se
incrementa en gran medida a una baja frecuencia de excitación f1
expresada por a en la figura 7, la tensión de salida sobrepasa el
valor de límite superior UL y de esta forma se aplica una tensión
excesiva al motor, de forma que el motor entra en un estado de
sobreexcitación. Si la sobreexcitación es considerable, la
temperatura de un bobinado de excitación del motor se ve
incrementada, y el bobinado de excitación se puede quemar.
Por otra parte, cuando la tensión de entrada
decrece en gran medida en una región de alta frecuencia de
excitación f2 a f3 que está representada por b en la figura 7, la
tensión de salida del inversor está más allá del valor de límite
inferior LL para inducir una pérdida del par de fuerzas al motor, de
forma que la eficiencia de excitación del inversor se ve
reducida.
Para acondicionadores de aire inversores para la
exportación al exterior, esto es, inversores para la exportación,
deben estar diseñados en base a las especificaciones de tensión que
cumplan las normas de alimentación respectivas de los países de
importación, sin embargo, es impracticable en cuanto a costes el
diseñar tipos individuales de acondicionadores de aire inversores
para que cumplan con las especificaciones para las normas de
alimentación de los respectivos países. Por lo tanto, es preferible
que los acondicionadores de aire inversores estén diseñados
comúnmente para que sean de un tipo de amplio margen en el que un
intervalo de tensiones utilizables sea un amplio intervalo. Sin
embargo, se usan varias tensiones de fuente comerciales diferentes
en los distintos países del mundo, y de esta forma es extremadamente
difícil abastecer a estos países sólo con el tipo de acondicionador
de aire inversor incluso si está diseñado considerando la ocurrencia
de la variación de tensión (fluctuación) como se ha descrito
anteriormente. De manera particular, el problema anterior debido a
la variación de la tensión empieza a ser más relevante en el tipo de
margen amplio de acondicionadores de aire inversores.
Además, con el fin de proporcionar el tipo de
amplio margen de acondicionador de aire inversor, se requiere
detectar de manera automática la tensión de fuente (tensión de
entrada VIN) de una fuente de tensión a la que esté conectado el
acondicionador de aire inversor para realizar el control V/f de
acuerdo con la tensión VD detectada.
En vista de lo anterior, en este tipo de
acondicionador de aire inversor convencional, la tensión de fuente
VIN se detecta usando un circuito de detección de tensión de fuente
que comprende un circuito rectificador transformador reductor y un
circuito de alisado, y entonces, se suministra una señal de
detección VD (tensión CC) que representa la tensión de fuente de
entrada VIN desde el circuito de detección de tensión de fuente a un
puerto de entrada de conversión A/D de un microordenador que sirve
como un controlador en el acondicionador de aire inversor para
realizar el control V/f de acuerdo con la tensión de fuente en base
al programa de control de excitación almacenado en el
microordenador.
Con esta construcción, el circuito de detección
de tensión de fuente está diseñado de forma que la relación
correspondiente entre la tensión de fuente VIN y la señal de
detección VD se fije para que cumpla con la velocidad de conversión
del puerto de entrada de conversión A/D conectado al microordenador.
Por ejemplo, para la tensión de fuente VIN de 400 V CA, el circuito
de detección de tensión de fuente está diseñado de forma que la
tensión de detección (señal) VD sea igual a 3,91 V.
Sin embargo, algunos circuitos de detección de
tensión de fuente realmente fabricados no proporcionan
necesariamente la tensión de detección VD que es esperada en el
diseño del circuito debido a la fluctuación en las características
de los transformadores reductores, en los diodos de los circuitos
rectificadores u otros elementos resistivos, etc.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un aparato de aire acondicionado en el que la tensión
de salida (detección) de un circuito de detección de tensión de
fuente pueda ajustarse fácilmente, y se pueda realizar una operación
de excitación con una alta precisión en base a la tensión de
detección ajustada.
De acuerdo con la presente invención, un
acondicionador de aire de tipo inversor incluye un medio de
detección de tensión de fuente para detectar una tensión de una
fuente de tensión conectada a dicho acondicionador de aire, y un
medio de conversión A/D que dirige la conversión A/D sobre la
tensión de fuente detectada y cuya velocidad de conversión se ha
fijado de antemano, estando controlada la frecuencia de excitación
de un compresor de forma variable en base a la tensión de detección
convertida A/D, en el que el medio de conversión A/D incluye un
medio de ajuste de la tensión que es proporcionado entre una parte
de salida del medio de detección de tensión de fuente y una parte de
entrada del medio de conversión A/D y sirve para ajustar el nivel de
tensión de la salida de tensión detectada proveniente del medio de
detección de tensión de fuente a un nivel de tensión de entrada
predeterminado, y un medio de visualización de supervisión para
indicar un grado de coincidencia entre el nivel de tensión de
entrada predeterminado del medio de conversión A/D y el nivel de
tensión de la tensión de fuente detectada.
De acuerdo con la presente invención, el nivel de
tensión de la señal de salida de detección del medio de detección de
entrada (fuente) se puede ajustar por el medio de ajuste de tensión,
y el grado de coincidencia entre el nivel de tensión de la señal de
detección en ese momento y el nivel de tensión de entrada
predeterminado del medio de conversión A/D es supervisado y
visualizado en el medio de visualización de supervisión. Por lo
tanto, el nivel de tensión de la señal de detección se puede ajustar
a un valor apropiado mientras que se está viendo un estado de
visualización en la unidad de visualización.
La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra
la construcción completa de un aparato de aire acondicionado que no
está cubierto por las reivindicaciones anexas pero que no pertenece
a la técnica primera;
La figura 2 es un diagrama de circuito que
muestra un ejemplo de un circuito de detección de tensión;
La figura 3 es un diagrama que muestra la
relación correspondiente entre un ejemplo en tramos de una tensión
de entrada y una tabla de compensación de control V/f;
La figura 4 es una tabla que muestra un contenido
de la tabla de compensación de control V/f;
La figura 5 es un diagrama de flujo que muestra
una operación de excitación del aparato de aire acondicionado;
La figura 6 es un gráfico que muestra una
característica de control V/f;
La figura 7 es un gráfico que muestra una
característica de control V/f de la técnica primera;
La figura 8 es un diagrama de bloques que muestra
la construcción completa de un aparato de aire acondicionado;
La figura 9 es un diagrama de circuito de la
invención;
La figura 10 es una tabla que muestra la relación
correspondiente entre un contenido de la visualización de la unidad
de visualización de LED y un estado de encendido; y
La figura 11 es un diagrama que muestra el
interior de una unidad de exterior.
Se describirá una realización preferida con
referencia a los dibujos acompañantes.
La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra
un ejemplo de un acondicionador de aire inversor que no está
cubierto por las reivindicaciones anexas pero que no pertenece a la
técnica primera.
En el acondicionador de aire inversor mostrado en
la figura 1, un conversor 1 está conectado a una fuente trifásica de
CA (R, S, T) y es alimentado por la potencia CA trifásica (tensión)
para convertir (rectificar) la potencia CA trifásica a potencia CC y
alimentar con ella a un inversor 2. El inversor 2 suministra una
potencia de excitación trifásica de una frecuencia que corresponde a
una carga de acondicionamiento de aire actual a un motor de un
compresor 3 de acuerdo con una señal de control Vc que tiene una
frecuencia de excitación variable que es suministrada desde un
controlador 7. La potencia de compresión del compresor 3 es variada
de acuerdo con la potencia trifásica de excitación que proviene del
inversor 2, y se realiza un tipo de funcionamiento de
acondicionamiento del aire por seguimiento de carga de
acondicionamiento de aire mediante la variación de una cantidad de
circulación de refrigerante en la unidad de aire acondicionado.
Se conecta un circuito de detección de tensión de
entrada 6 para detectar la tensión de entrada VIN (una tensión de
línea entre las fases S y T de la potencia trifásica CA (R, S y T)
en esta realización) al lado de entrada del conversor 1.
La figura 2 es un diagrama de circuito que
muestra el circuito de detección de la tensión de entrada. Como
resulta aparente de la figura 2, el circuito de detección de la
tensión de entrada 6 incluye un transformador de aislamiento 8 para
reducir la tensión de entrada VIN a una tensión adecuada para un
posterior procesado de la señal, un circuito rectificador en puente
9 para rectificar la tensión secundaria de la tensión reducida, y un
condensador y una resistencia que constituyen un filtro de rizado
para eliminar una componente de rizado de la salida rectificada del
circuito rectificador en puente 9. El circuito de detección de la
tensión de entrada 6 saca la tensión de detección VD al puerto de
entrada de conversión A/D del controlador 7.
La construcción de circuito del circuito de
detección de la tensión de entrada 6 no se limita al ejemplo
mostrado en la figura 2, y se puede hacer cualquier modificación en
la construcción del circuito en caso de que sea necesario. El
controlador 7 puede estar formado por un microordenador (no
mostrado). En este caso, la tensión de detección V_{D} es aplicada
al puerto de entrada de conversión A/D del microordenador.
El microprocesador incluye una ROM (memoria de
sólo lectura) en la que está almacenado un programa operativo de
control (no mostrado), y otra ROM (memoria de sólo lectura) que
sirve como un medio de referencia en el que se almacenan los datos
de valor V/f como se describe más adelante, y controla de manera
colectiva y adecuada al inversor 2 y a todo el aparato de aire
acondicionado de acuerdo con una señal de entrada deseada (por
ejemplo, una señal de detección de la temperatura de un sensor de
temperatura para detectar la carga de acondicionamiento de aire o
similar).
Los datos del valor V/f son almacenados en la ROM
en formato de una tabla de compensación de control V/f (a la que se
hará referencia de aquí en adelante en este documento como la
"tabla"), y en las figuras 3 y 4 se muestra un ejemplo de la
tabla.
En este ejemplo de un acondicionador de aire, con
el fin de permitir el que el acondicionador de aire inversor sea
usado para la tensión de entrada de amplio margen VIN, se
proporcionan tres clases de tablas TBL1, TBL2 y TBL3 como se muestra
en la figura 3, como la tabla en correspondencia con las tres
secciones de tensión A, B y C para la tensión de entrada VIN. Esto
es, la tensión de entrada de amplio margen VIN es dividida
principalmente en tres secciones de tensión A, B y C. La tabla TBL1
contiene valores de V/f a cada frecuencia predeterminada f en un
intervalo de tensiones de 342 V a 389 V con una tensión de
referencia de control V01 (por ejemplo, 370 V) en el centro del
intervalo de tensiones (véase la figura 4), la tabla TBL2 tiene
valores de V/f a cada frecuencia predeterminada f en un intervalo de
tensiones de 390 V a 409 V con una tensión de referencia de control
V02 (por ejemplo, 400 V) en el centro del intervalo de tensiones, y
la tabla TBL3 tiene valores de V/f a cada frecuencia predeterminada
f en un intervalo de tensiones de 410 V a 457 V con una tensión de
referencia de control V03 (por ejemplo, 430 V) en el centro del
intervalo de tensiones.
Lo siguiente que se hace ahora es describir el
funcionamiento de excitación del acondicionador de aire inversor de
este ejemplo.
La figura 5 es un diagrama de flujo que muestra
el funcionamiento de excitación del acondicionador de aire inversor.
Primeramente, se debe leer la tensión de entrada VIN suministrada al
conversor 1 para realizar el control adecuado V/f. La operación de
lectura de la tensión de entrada VIN es realizada por medio del
circuito de detección de tensión 6 en un estado en el que se para el
funcionamiento de la unidad de aire acondicionado 4
(específicamente, mientras se detiene el funcionamiento de las
partes asociadas con el flujo del refrigerante, tales como el
conversor 1, el inversor 2, el compresor 3, etc.) (paso S1, S2).
La determinación de la tensión de entrada VIN es
hecha de manera preferible en base al valor promedio de los valores
de tensión que son leídos (medidos) durante un tiempo
predeterminado. La tensión de detección VD del circuito de detección
de tensión 6 es introducida al controlador 7. El controlador 7
ejecuta el siguiente control operativo de acuerdo con el algoritmo
mostrado en la figura 5.
Esto es, se selecciona (paso 3) una de las tres
tablas en las que están almacenados los valores óptimos V/f (f01 a
f03) correspondientes a la tensión de detección VD. Cuando la
tensión de entrada es invariada en este estado, esto es, cuando la
velocidad de variación \DeltaV está dentro de un valor de
referencia predeterminado Vref, el compresor 3 es excitado usando el
valor V/f que haya en ese momento de acuerdo con un flujo de control
de excitación (no mostrado) y los pasos S3 y S4 se repiten. Por otra
parte, cuando la velocidad de variación \DeltaV de la tensión de
entrada VIN sobrepasa el valor de referencia Vref (paso S4 : Sí), el
proceso va al paso S5 para leer la tensión de entrada VIN de nuevo.
En ese momento, con el fin de preservar la seguridad para el
funcionamiento, la tensión de entrada VIN es leída de nuevo mientras
el funcionamiento de la unidad de aire acondicionado 4 está parado
temporalmente. Sin embargo, no se requiere la parada del
funcionamiento de la unidad de aire acondicionado 4 si se puede
realizar de manera suave una alteración del valor V/f que se
requiere debida a la alteración de la tabla. En este caso, se puede
proporcionar un programa en el paso S3 para alterar de manera
moderada el valor de V/f o similar.
Como se ha descrito anteriormente, cuando la
tensión de entrada VIN es variada, el valor óptimo V/f
correspondiente con la tensión de entrada VIN tras la variación, es
seleccionado de nuevo, y entonces la operación de acondicionamiento
del aire se realiza en base al valor óptimo seleccionado V/f.
De acuerdo con esto, de acuerdo con el
acondicionador de aire inversor de este ejemplo, incluso cuando el
acondicionador de aire inversor sea instalado y usado en países o en
áreas en las que sean aplicadas respectivamente las diferentes
secciones de tensión mostradas en la figura 3, se selecciona de
manera automática la tabla apropiada y óptima de las tablas de
compensación de control V/f TBL1, TBL2 y TBL3 para cumplir con las
disposiciones de tensión de cada país o de cada área hasta el punto
de que una de las tres tablas de compensación de control V/f sea
aplicable a estos países o áreas. Por lo tanto, se puede realizar el
amplio margen de funcionamiento del acondicionador de aire. Además,
la tensión de salida VOUT del inversor 2 no es variada en gran
medida a diferencia de la técnica primera (véase la figura 7), y el
grado de fluctuación (variación) desde la tensión central C en la
dirección arriba-abajo es más reducida como se
muestra en la figura 6, de forma que no ocurre sobreexcitación y no
hay una deficiencia en el par de fuerzas en el motor del compresor
3.
A continuación se describirá una realización del
acondicionador de aire inversor de acuerdo con esta invención. Esta
realización es sustancialmente idéntica al ejemplo de un
acondicionador de aire inversor excepto que se proporcionan de
manera adicional una unidad de visualización para una visualización
de autodiagnóstico y un ajuste de la tensión.
La figura 8 es un diagrama de bloques que muestra
toda la construcción de la realización. En la siguiente descripción,
los mismos elementos que en el ejemplo del acondicionador de aire
inversor están representados por los mismos números de
referencia.
En el acondicionador de aire inversor mostrado en
la figura 8, el conversor 1 está conectado a la fuente trifásica de
CA (R, S, T) y está alimentada con una potencia trifásica CA para
convertir (rectificar) la potencia trifásica CA a potencia CC y
suministrarla al inversor 2. El inversor 2 suministra la potencia de
excitación trifásica que tiene la frecuencia correspondiente a una
carga de acondicionamiento de aire al motor del compresor 3 de
acuerdo con una señal de control Vc que tenga una frecuencia de
excitación variable que es suministrada desde un controlador 7. El
controlador 7 genera una tensión de control Vc en base a la tensión
de detección VD del circuito de detección de tensión 6 que está
conectado a través de la fase S y la fase T al lado de entrada del
conversor 1, y suministra la tensión de control Vc al inversor 2. La
potencia de compresión del compresor 3 es variada de acuerdo con la
potencia de excitación trifásica del inversor 2, y se realiza una
operación de acondicionamiento de aire de tipo seguimiento de carga
de acondicionamiento de aire mediante la variación de una cantidad
de circulación de refrigerante en la unidad de aire acondicionado.
En esta realización, se conecta además una unidad de visualización
10 al controlador 7, y se visualizan los estados de funcionamiento
(conteniendo el estado anormal) de las respectivas partes en el
acondicionador de aire inversor y los varios estados fijados en una
unidad de visualización de LED 10.
La figura 9 muestra una disposición de circuito
de acuerdo con la invención del circuito de detección de tensión 6,
el controlador 7 y la unidad de visualización de LED 10. Como
resulta aparente de la figura 9, el circuito de detección de tensión
6 incluye el transformador de aislamiento 8 para reducir la tensión
de fuente VIN a un valor de tensión que sea adecuado para un
posterior procesado de la señal, el circuito rectificador en puente
9 para rectificar la tensión secundaria, y un condensador C y una
resistencia R1 que constituyen el filtro de rizado para eliminar una
componente de rizado de la salida rectificada del circuito
rectificador en puente 9. Además, se conecta un divisor de tensión
que comprende una resistencia R2 y una resistencia variable 13 a la
parte de salida del circuito de detección de tensión 6, esto es, la
etapa de salida del filtro de rizado. El divisor de tensión sirve
como un medio para ajustar el nivel de tensión de la tensión de
salida del circuito de detección de tensión 6, esto es, la tensión
de detección VD. Se introduce una tensión terminal de la resistencia
R2 y la resistencia variable 13 al puerto de entrada de conversión
A/D 12 del controlador 7.
El controlador 7 puede estar formado por un
microordenador (no mostrado), y la tensión de detección VD es
introducida al puerto de entrada de conversión A/D 12 del
microordenador. Como en el ejemplo de un acondicionador de aire
inversor, el controlador 7 incluye una ROM (memoria de sólo lectura)
en la que está almacenado un programa operativo de control (no
mostrado), y otra ROM (memoria de sólo lectura) que sirve como un
medio de referencia en el que se almacenan los datos de valor V/f
como se describe más adelante, y controla de manera colectiva y
adecuada al inversor 2 y al acondicionador de aire de acuerdo con
una señal de entrada deseada (una señal de detección de la
temperatura proveniente de un sensor de temperatura para detectar
una carga de acondicionamiento de aire, por ejemplo).
La unidad de visualización de LED incluye
lámparas LED plurales individualmente independientes L1 a Ln (ocho
lámparas en esta realización) que están linealmente dispuestas, y
aquellas lámparas que están indicadas por una señal de visualización
desde un puerto de salida de visualización del controlador 7 son
encendidas (o apagadas).
La figura 10 muestra la relación correspondiente
entre el contenido de visualización de la unidad de visualización de
LED 10 y el estado de encendido de las lámparas. Como resulta
aparente de la figura 10, el modo de visualización de la unidad de
visualización de LED 10 está principalmente clasificado en un modo
M1 de visualización de autodiagnóstico y en un modo M2 de ajuste de
la tensión.
Cuando se construyen muchas válvulas en una
unidad de interior, el flujo del refrigerante comienza a ser diverso
y la operación de control para las válvulas es complicada. En
consideración de estos casos, se usa el modo M1 de visualización de
autodiagnóstico para ayudar a una persona del servicio técnico a
diagnosticar problemas del acondicionador de aire.
La función del modo M1 de visualización de
autodiagnóstico será descrita a continuación con referencia a la
figura 11 que muestra la construcción del interior de la unidad de
exterior.
En la figura 11, la unidad de exterior está
cubierta con una malla (no mostrada) en la superficie trasera de la
misma (en el lado trasero en la figura 11). El aire externo se toma
dentro de la unidad de exterior a través de la malla para el
intercambio de calor con un intercambiador de calor exterior (no
mostrado) y la descarga de aire entonces es descargada a través de
una rejilla de expulsión 45. Se dispone una caja rectangular 46 para
los equipos eléctricos en la parte media de la unidad de exterior.
La caja de equipamiento eléctrico 46 está abierta en la parte
frontal de la misma, y se fija una cubierta (no mostrada) para la
caja de equipamiento eléctrico a la parte abierta 47. En el lado
inferior y trasero de la caja de equipamiento eléctrico 46 hay
dispuestos varios tipos de equipos que constituyen un circuito
refrigerante, tal como compresores 10 y 11, válvulas 16 a 26, 28, 31
a 33 para controlar el flujo del refrigerante descargado desde los
compresores, etc.
En la caja de equipamiento eléctrico 46, hay
dispuestos una placa terminal 50, un transformador 51, etc. en el
lado derecho, y una placa impresa 34, un circuito integrado de
potencia 52, etc. están dispuestos en el lado izquierdo. El número
de referencia 53 representa un ventilador de refrigeración que se
proporciona en la parte trasera de la placa impresa 34 y que
refrigera estos equipos eléctricos. El número de referencia 60
representa una placa de partición media proporcionada en el lado
inferior derecho de la caja de equipamiento eléctrico, y que sirve
para cubrir los equipos colocados en el lado derecho de la unidad de
exterior. El número de referencia 54 representa una base de montaje
de válvulas que se extiende horizontalmente desde un pilar 55 hasta
el lado derecho, y los distintos tipos de válvulas 16 a 26, 28 y 31
a 33 están dispuestas linealmente sobre la base de montaje de
válvulas.
Cuando la comprobación del servicio es dirigida
sobre esta unidad de exterior, las distintas unidades de exterior y
unidades de interior se conectan a través de tubos entre unidades o
líneas de señal, y entonces se sacan un panel frontal y un panel de
equipamiento eléctrico de la unidad de exterior para conservar la
unidad de exterior en el estado mostrado en la figura 11. Después,
se lleva a cabo una operación de control de servicio con un
controlador remoto (no mostrado) o similar.
Las lámparas de LED L1 a Ln son proporcionadas
sobre la placa impresa 34, y se usan originalmente para indicar la
"función de autodiagnóstico" que representa el contenido de
anormalidad cuando ocurre cualquier anormalidad en el acondicionador
de aire que contiene a la unidad de exterior. Por ejemplo, como se
muestra en la figura 10, si la primera y la sexta lámparas LED se
encienden, esto indica "000fallo de recepción", y si la segunda
y la sexta lámparas LED se encienden, esto indica
"\Delta\Delta\Deltafallo de transmisión". Aquí,
cortocircuitando un conmutador de cambio de ajuste 11 (véase la
figura 9) proporcionado sobre la placa impresa 34, se cambia el modo
de visualización de las lámparas LED L1 a L8 al modo de
visualización de ajuste de la tensión M2.
El modo M2 de visualización de ajuste de la
tensión se usa para indicar un grado de coincidencia como si se
aplicase como tensión de detección VD al puerto de entrada de
conversión A/D 12 del controlador 7 una tensión de detección
estándar (por ejemplo, 3,91 V) que se fuese a sacar desde el
circuito de detección de tensión 6 cuando se introdujese una tensión
de ajuste estándar (por ejemplo, 400 V) como tensión de fuente al
inversor, esto es, si la tensión de detección VD cuando la tensión
de ajuste estándar es introducida al inversor es coincidente con la
tensión de detección estándar. La razón para usar el modo M2 de
visualización de ajuste de tensión es la siguiente. La velocidad de
conversión A/D en el puerto de entrada de conversión A/D 12 del
controlador 7 se fija de antemano, y la cantidad de control V/f que
vaya a ser ajustada por el controlador 7 se determina en base al
valor de conversión A/D de la tensión de detección VD que se vaya a
aplicar al puerto de entrada de conversión A/D 12, de forma que un
error del nivel de tensión de entrada en el puerto de entrada de
conversión A/D 12 (es decir, la tensión de detección VD) induce un
error de control. De acuerdo con esto, con el fin de realizar el
control V/f de acuerdo con la tensión de fuente suministrada VIN con
alta precisión por medio del controlador 7, se requiere que los
niveles de tensión de la tensión de fuente VIN y la tensión de
detección VD se correspondan de una manera precisa el uno con el
otro. Por lo tanto, la tensión de detección VD se puede ajustar por
medio de la resistencia variable 13 para cumplir con el requisito
anterior.
En este caso, la cantidad de ajuste de la
resistencia 13 debe ser ajustada por medio de un comprobador, y de
esta forma se requiere que el trabajo de comprobación sea realizado
de una manera fácil y precisa. En vista de lo anterior, el trabajo
de comprobación para comprobar si el ajuste de tensión apropiado se
hace, es realizado de una manera sencilla viendo el estado de
encendido de la unidad de visualización de LED 10 en el modo M2 de
visualización de ajuste de la tensión.
En el modo de visualización de ajuste de la
tensión, las lámparas L1 a L3 de las lámparas L1 a L8, se usan como
un área de visualización de estado de ajuste DSP1, y el grado de
coincidencia de la tensión de detección VD con la tensión de entrada
fijada del puerto de entrada de conversión A/D 12 es visualizado
usando las tres lámparas L1 a L3. Con el fin de detectar el grado de
coincidencia, se fija la tensión de ajuste estándar (por ejemplo,
VIN = 400 V), y el circuito de detección de tensión 6 está diseñado
de antemano para proporcionar la tensión de detección estándar VD
(por ejemplo, 3,91 V) en este momento. La tensión de detección real
VD del circuito de detección de tensión 6 y la tensión de detección
estándar VD como se ha descrito anteriormente son comparadas una con
la otra usando un programa de comparación proporcionado en el
controlador 7, y el resultado de la comparación (valor diferencial)
se saca a un puerto de salida de visualización 14.
El estado de encendido de las lámparas L1 a L3
está determinado de antemano como se muestra en la figura 10. Esto
es, si la tensión de detección VD (tensión de detección estándar)
correspondiente a la tensión de fuente estándar es aplicada al
puerto de entrada de conversión A/D 12, solamente se encenderá la
lámpara LED L2. Si la tensión de detección VD es ligeramente
inferior que la tensión de detección estándar VD, se encenderán las
lámparas LED L1 y L2. Si la tensión de detección VD es aún inferior
que la tensión de detección estándar VD, se enciende la lámpara LED
L2 adyacente a la lámpara LED L1. Por otra parte, si la tensión de
detección VD es ligeramente superior que la tensión de detección
estándar VD, las lámparas LED L2 y L3 se encienden, y si la tensión
de detección VD es excesivamente más alta que la tensión de
detección estándar VD, la lámpara LED L3 se enciende.
Además, asignando cuatro lámparas LED L5 a L8 de
las lámparas LED L1 a L8 a un área de visualización de sección de
tensión DSP2, se puede visualizar una sección de tensión en la que
esté asignada la tensión de fuente de corriente VIN. La
visualización del área de visualización de sección de tensión DSP2
se puede identificar en base a la tensión de detección suministrada
al puerto de entrada de conversión A/D usando un programa en el
controlador 7.
El modo M1 de visualización de autodiagnóstico y
el modo M2 de visualización de ajuste de la tensión se pueden
conmutar uno con el otro a través de una operación activado /
desactivado del conmutador de cambio de ajuste 11 de acuerdo con una
señal de comando de conmutación desde el exterior. Cuando se
cortocircuita el conmutador de cambio de ajuste 11, se aplica una
señal de lógica "L" al controlador 7 para ejecutar el
correspondiente programa de control.
Como el ejemplo de un acondicionador de aire
inversor, los datos de valor V/f para realizar el control V/f para
el acondicionador de aire inversor se almacenan en la ROM en forma
de tabla de compensación de control V/f (de aquí en adelante en este
documento se hará referencia a ella como la "tabla"), y en las
figuras 12 y 13 se muestra un ejemplo de la tabla de compensación de
control V/f.
Como el ejemplo de un acondicionador de aire
inversor, con el fin de permitir que el acondicionador de aire
inversor sea usado para un amplio margen de tensiones de entrada
VIN, se proporcionan tres clases de tablas TBL1, TBL2 y TBL3 como la
tabla en correspondencia con tres secciones de tensión A, B y C de
la tensión de entrada VIN. En esta realización, se supone que se
proporcionan las mismas secciones de tensión y tablas que en el
ejemplo del acondicionador de aire inversor, y de esta manera, la
descripción sobre las secciones y las tablas será descrita con
referencia a las figuras 3 y 4.
La tabla TBL1 tiene valores de V/f cada
frecuencia predeterminada f en un intervalo de tensiones de 342 V a
389 V con una tensión de referencia de control V01 (por ejemplo, 370
V) en el centro del intervalo de tensiones (véase la figura 4), la
tabla TBL2 tiene valores de V/f cada frecuencia predeterminada f en
un intervalo de tensiones de 390 V a 409 V con una tensión de
referencia de control V02 (por ejemplo, 400 V) en el centro del
intervalo de tensiones, y la tabla TBL3 tiene valores de V/f cada
frecuencia predeterminada f en un intervalo de tensiones de 410 V a
475 V con una tensión de referencia de control V03 (por ejemplo, 430
V) en el centro del intervalo de tensiones.
A continuación, se describirá la operación de
excitación del acondicionador de aire inversor de esta realización.
En esta realización, es la misma operación de excitación que la del
ejemplo del acondicionador de aire inversor, y de esta forma, la
descripción de la operación de excitación de esta realización será
descrita con referencia a la figura 5.
Primero, con el fin de realizar el control V/f
apropiado, se debe leer la tensión de entrada VIN suministrada al
conversor 1. La lectura de la tensión de entrada VIN es realizada
por medio del circuito de detección de tensión 6 mientras la unidad
de aire acondicionado 4 está parada (de manera específica, mientras
que las partes asociadas con el flujo del refrigerante tales como el
conversor 1, el inversor 2, el compresor 3, etc. se encuentran
paradas) (pasos S11, S12).
La determinación de la tensión de entrada VIN se
realiza de manera preferible usando el valor promedio de los valores
de tensión que sean leídos (medidos) durante un tiempo
predeterminado. La tensión de detección VD del circuito de detección
de tensión 6 es introducida al controlador 7. El controlador 7
ejecuta el siguiente control operativo de acuerdo con el algoritmo
mostrado en la figura 5.
Esto es, se selecciona (paso S13) de las tres
tablas TBL1, TBL2 y TBL3, la tabla en la que están almacenados los
valores V/f óptimos (f01 a f03) correspondientes a la tensión de
detección VD. Cuando la tensión de entrada es invariada en este
estado, esto es, cuando la velocidad de variación \DeltaV está
dentro de un valor de referencia predeterminado Vref, el compresor 3
es excitado usando el valor de V/f que haya en ese momento de
acuerdo con un flujo de control de excitación (no mostrado) y se
repiten los pasos S13 y S14. Por otra parte, cuando la velocidad de
variación \DeltaV de la tensión de entrada VIN sobrepasa el valor
de referencia Vref (paso S14 : Sí), el proceso va al paso S15 para
leer la tensión de entrada VIN de nuevo. En este momento, con el fin
de asegurar la seguridad para esta operación, se lee de nuevo la
tensión de entrada VIN mientras se ha parado de manera temporal el
funcionamiento de la unidad de aire acondicionado 4. Sin embargo, no
sería necesario detener el funcionamiento de la unidad de aire
acondicionado 4 si se puede realizar de manera suave la alteración
del valor V/f que es requerido debido a la alteración de la tabla.
En este caso, se puede proporcionar un programa para alterar de
manera moderada el valor de V/f o similar en el paso S13.
Como se ha descrito anteriormente, cuando la
tensión de entrada VIN se varía, se selecciona de nuevo el valor
óptimo de V/f correspondiente a la tensión de entrada VIN tras la
variación, y entonces la operación de acondicionamiento de aire se
realiza en base al valor óptimo de V/f seleccionado.
De acuerdo con esto, de acuerdo con el
acondicionador de aire inversor de esta realización, incluso cuando
se coloca y se usa el acondicionador de aire inversor en países o en
áreas en los que se usen respectivamente las diferentes secciones de
tensión mostradas en la figura 3, se selecciona de manera automática
la tabla apropiada y óptima de las tablas de compensación de control
V/f TBL1, TBL2 y TBL3 para cumplir con las normativas de tensión de
cada país o área hasta el punto de que una de las tres tablas de
compensación de control V/f sea aplicable a estos países o áreas.
Por lo tanto, se puede realizar el funcionamiento de amplio margen
del acondicionador de aire. Además, la tensión de salida VOUT del
inversor 2 no se varía en gran medida a diferencia de la técnica
primera (véase la figura 7), y el grado de fluctuación (variación)
desde la tensión central C en la dirección arriba abajo es más
reducido como se muestra en la figura 6, de forma que no se produce
sobreexcitación y no hay deficiencia en el par de fuerzas del motor
del compresor 3.
En la realización anterior, las lámparas LED se
usan para la unidad de visualización. Sin embargo, la unidad de
visualización de esta invención no está limitada a las lámparas LED,
y se puede hacer cualquier modificación en la unidad de
visualización. Por ejemplo, se puede usar una pantalla de cristal
líquido como la unidad de visualización.
Como se ha descrito anteriormente, el controlador
incluye el medio de referencia en el que se almacenan los datos del
valor V/f correspondientes a las tensiones de entrada, y controla la
operación de excitación en base a los datos de valor V/f óptimo de
acuerdo con la variación de la tensión de entrada, de forma que el
control V/f óptimo se puede realizar en cualquier momento con
independencia de un amplio margen de variación de la tensión.
Además, de acuerdo con la invención, la tensión de detección del
circuito de detección de tensión de fuente se puede ajustar de una
manera fácil, de forma que se puede realizar una operación de
excitación V/f de alta precisión en base a la tensión de detección
ajustada de acuerdo con una tensión de fuente diferente.
Claims (3)
1. Un acondicionador de aire de tipo inversor,
que incluye:
un medio de detección de la tensión de fuente (6)
para detectar una tensión de una fuente de tensión conectada a dicho
acondicionador de aire; y
un medio de conversión A/D (7) que dirige la
conversión A/D sobre la tensión de fuente detectada (V_{D}) y cuya
velocidad de conversión se ha fijado de antemano, siendo la
frecuencia de excitación de un compresor (3) controlada de manera
variable en base a la tensión de detección (V_{C}) convertida A/D,
en el que dicho medio de conversión A/D (7) incluye un medio de
ajuste de la tensión (R_{2}, 13) que se proporciona entre una
parte de salida de dicho medio de detección de tensión de fuente (6)
y una parte de entrada de dicho medio de conversión A/D (7) y que
sirve para ajustar el nivel de tensión de la salida de tensión
detectada (V_{D}) del mencionado medio de detección de la tensión
de fuente (6) a un nivel de tensión de entrada predeterminado, y un
medio de visualización de supervisión (10) para indicar un grado de
coincidencia entre el nivel de tensión de entrada predeterminado de
dicho medio de conversión A/D (7) y el nivel de tensión de la
tensión de fuente detectada.
2. El acondicionador de aire de tipo inversor
como el que se reivindica en la reivindicación 1, en el que dicho
medio de ajuste de la tensión (R_{2}, 13) comprende un circuito
divisor (R_{2}, 13) para dividir la tensión de salida de dicho
medio de detección de la tensión de fuente (6).
3. El acondicionador de aire de tipo inversor
como el que se reivindica en la reivindicación 2, en el que dicho
medio de visualización de supervisión (10) está formado por unidades
de visualización LED para visualizar los estados operativos, y
conmutados a un modo de visualización.
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